Untersuchung von Low-Cost-GPS und Mikrocontrollern für die Synchronisierung von Totalstationen

In vielen ingenieurgeodätischen Anwendungen werden heterogene Sensoren zur Objekterfassung eingesetzt. Besonders in zeitkritischen Aufgabenstellungen stellen die für jeden Sensor unterschiedlichen Zeitskalen eine Hürde in der gemeinsamen Auswertung der Messwerte dar. Zur Realisierung einer gemeinsamen Zeitbasis für unterschiedliche Sensoren eignen sich dabei besonders GPS-Receiver, die mittels GPS-Zeitstempel die Synchronisierung verschiedener Sensoren erlauben. Kommerziell verfügbare Kontrollrechner in Verbindung mit geodätischen GPS-Receivern erfüllen zwar leicht die hohen Anforderungen an eine  Echtzeitfähigkeit, stellen jedoch oft eine relativ sperrige und kostenintensive Lösung dar.

Zur kostengünstigen Einführung einer globalen Zeitskala für eine geodätische Totalstation wurde deshalb in dieser Bachelorarbeit ein Low-Cost-Echtzeitsystem realisiert.  Als Rechnergrundlage diente dabei eine gängige Mikrocontrollerplattform, während die Bereitstellung der globalen Zeitskala durch Low-Cost GPS-Empfänger erfolgt. Die drahtlose Kommunikation mit der Leica Totalstation wurde mittels XBee-Funkmodulen realisiert.

Auf der Grundlage einer theoretischen Auseinandersetzung wurden vorhandene Low-Cost-GPS-Empfänger auf Ihre Eignung für die Aufgabe untersucht. Nach Auswahl eines Zeitgebers erfolgte die Entwicklung der Softwarekomponente des Synchronisationssystems. Abschließend wurde das entwickelte System mit Hilfe eines am Institut verfügbaren Echtzeitrechners der Firma Sorcus validiert.